Post on 17-Sep-2018
transcript
ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI
FAKULTA STROJNÍ
2. SEMESTRÁLNÍ PRÁCE
z předmětu
Technologie tváření,slévání a svařování
Odlitek
9. prosince 2013
Radek Veselý S12B0369P
2
Obsah
1.1 Smrštění ......................................................................................................................................... 3
1.2 poloha odlitku ve formě .................................................................................................................. 3
1.3 dělící rovina.................................................................................................................................... 3
1.4 přídavky na opracování ................................................................................................................... 3
1.5 úkosy .............................................................................................................................................. 3
1.6 nepředlévané otvory ....................................................................................................................... 4
1.7 Jádro pro předlévaný otvor ............................................................................................................. 4
1.8 Vůle mezi známkami jader a formou .............................................................................................. 4
1.9 modelové zařízení a jeho třída provedení ........................................................................................ 4
1.10 Výpočet vtokové soustavy ........................................................................................................... 5
1.10.1 Optimální licí doba .................................................................................................................. 5
1.10.2 Stanovení střední ferostatické tlakové výšky ............................................................................ 5
1.10.3 Výpočet licí rychlosti .............................................................................................................. 5
1.10.4 Výpočet nejmenšího průřezu vtokové soustavy ........................................................................ 5
1.10.5 Stanovení ostatních průřezů vtokové soustavy ......................................................................... 6
1.10.6 Rozměry odstruskovače ........................................................................................................... 6
1.10.7 Rozměry licí jamky ................................................................................................................. 6
1.11 Výpočet výfuků .......................................................................................................................... 6
1.12 Zatížení formy proti vztlaku ........................................................................................................ 7
1.13 Navržení zatížení formy .............................................................................................................. 7
3
1.1 Smrštění
Lineární smrštění pro materiál ČSN 42 2420 - litina s lupínkovým grafitem (dle staré terminologie – šedá
litina) 9-10 ‰ – volíme 10‰
1.2 poloha odlitku ve formě
Celý odlitek bude umístěn ve spodní části rámu.
1.3 dělící rovina
Byla zvolena rovinná dělící rovina.
1.4 přídavky na opracování
Přídavky na opracování byly určeny dle normy ČSN EN ISO 8062-3 , pro stupeň tolerance DCTG 12
průměr 28 mm ->-5 mm
Průměr 65 mm -> +6 mm
Plocha na rozměru 28mm -> +2,2 mm
1.5 úkosy
4
1.6 nepředlévané otvory
1.7 Jádro pro předlévaný otvor
1.8 Vůle mezi známkami jader a formou
1.9 modelové zařízení a jeho třída provedení
Byl vybrán dřevěný model – kusová výroba , třídy provedení - 5 a dle ČSN 01 4470 stupně přesnostiodlitku
- 4. Stupeň přesnosti modelových zařízení - 12.
5
1.10 Výpočet vtokové soustavy
1.10.1 Optimální licí doba
Určeno podle následujícího vzorce:
τ0 = 𝑠 𝑚0 = 2,5 2,123 = 3,6 [𝑠]
τ0- optimální licí doba [s];
𝑚0- surová hmotnost odlitku [kg]
V = 0,18*10-3
m3
m = ς ∙ V = 7150 ∙ 0,18*10-3
= 1,287 kg
m0 = m + m ∙ 0,65 = 2,123kg
s - koeficient závislý na tloušťce stěny odlitku – s = 2,5
1.10.2 Stanovení střední ferostatické tlakové výšky
𝐻𝑝 = 𝐻 − 𝑝2
2𝐶
Hp - střední ferostatická tlaková výška [m]
H - výška vtokového kanálu nad zářezem [m]
c - výška odlitku [m]
p - výška odlitku nad zářezem [m]
V našem případě – vrchní vtok -> P = 0 =>Hp = H = 60 [mm]
1.10.3 Výpočet licí rychlosti
𝑣 = 𝜇 ⋅ 2 ⋅ 𝑔 ⋅ 𝐻𝑃 = 0,5 ⋅ 2 ⋅ 9,81 ⋅ 0,060 = 0,5 [𝑚 ⋅ 𝑠−1]
v - licí rychlost [m.s-1
]
Hp - střední ferostatická tlaková výška kovu [m]
g - gravitační zrychlení [m.s-2
]
μ - odporový součinitel [-] - pro litinu 0,27 - 0,55 , model je jednoduchý, proto volíme 0,5.
1.10.4 Výpočet nejmenšího průřezu vtokové soustavy
𝑠𝑍 =𝑚𝑂
𝜌 ⋅ 𝑣 ⋅ 𝜏0=
2,123
7150 ⋅ 0,5 ⋅ 3,6= 1,65 ∗ 10−4 𝑚2 = 165 [mm2]
sZ – celkový průřez zářezů
m0 – surová hmotnost odlitku [kg]
– hustota tekutého kovu [kg.m-3
]
v – licí rychlost [m.s-1
]
o – optimální licí doba [s]
6
1.10.5 Stanovení ostatních průřezů vtokové soustavy
Je dán poměrem :
Průřez vtokového kanálu v nejužším místě Sk > průřez odstruskovače Ss > průřez zářezů Sz
v poměru 1,4 : 1,2 : 1 pro jednoduché odlitky z litiny s lupínkovým grafitem.
𝑠𝑘 ∶ 𝑠𝑆 ∶ 𝑠𝑧 ≡ 1,4 ∶ 1,2 ∶ 1 ⇒
𝑠𝑆 = 165 ⋅ 1,5 = 247,5 [𝑚𝑚2]
𝑠𝐾 = 165 ⋅ 2 = 330 [𝑚𝑚2]
1.10.6 Rozměry odstruskovače
𝑆𝑠 = 𝑎 +0,7𝑎
2∗ 1,1𝑎
2𝑆𝑠 = 1,7 ∗ 𝑎 ∗ 1,1 ∗ 𝑎
𝑎 = 2 ∗ 247,5
1,87= 16,2 [𝑚𝑚]
1.10.7 Rozměry licí jamky
𝑆𝑘 = 𝜋 ∗ 𝑟2
𝑑 = 2 ∗ 330
𝜋 = 20,5 [mm]
H = 20 ; L = 50
1.11 Výpočet výfuků
Výpočet nejmenšího průřezu výfuku – v místě napojení na odlitek sle následujícího vztahu :
𝑠𝑉 = 1,5 ⋅ 𝑠𝐾 = 1,5 ⋅ 330 = 495 [𝑚𝑚2]
𝑑 = 2 ∗ 495
𝜋 = 25,1 [mm]
7
1.12 Zatížení formy proti vztlaku
𝐹𝑧 = 𝜌 ∗ 𝑔 ∗ ℎ ∗ 𝑆 = 7150 ∗ 9,81 ∗ 0,06 ∗ 0,01 = 42 [𝑁]
- měrná hmotnost kovu kg.m-3
h - výška kovu nad dělící rovinou m
S - půdorysná plocha odlitku m2
g - gravitační konstanta 9,81 m.s-2
Z bezpečnostních důvodů musíme tuto sílu zvýšit o 15 – 40% , bylo zvoleno 30 % => Fz = 54,6 [N]
1.13 Navržení zatížení formy
K zatížení formy použijme závaží o hmotnosti 10 Kg k zabránění nadzvednutí formy. Závaží bude položeno
na horní část rámu.